JPH09288206A - Production of diffraction optical element - Google Patents

Production of diffraction optical element

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Publication number
JPH09288206A
JPH09288206A JP10109896A JP10109896A JPH09288206A JP H09288206 A JPH09288206 A JP H09288206A JP 10109896 A JP10109896 A JP 10109896A JP 10109896 A JP10109896 A JP 10109896A JP H09288206 A JPH09288206 A JP H09288206A
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JP
Japan
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liquid crystal
polymerizable liquid
optical element
state
crystal compound
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Pending
Application number
JP10109896A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Akihiko Uchiyama
昭彦 内山
Toshiaki Yatabe
俊明 谷田部
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Teijin Ltd
Original Assignee
Teijin Ltd
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Publication date
Application filed by Teijin Ltd filed Critical Teijin Ltd
Priority to JP10109896A priority Critical patent/JPH09288206A/en
Publication of JPH09288206A publication Critical patent/JPH09288206A/en
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  • Liquid Crystal (AREA)
  • Diffracting Gratings Or Hologram Optical Elements (AREA)
  • Polymerisation Methods In General (AREA)
  • Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To produce an optical element with good productivity by allowing a polymerizable liquid crystal compd. in a liquid crystal state to have such an oriented state that regions having different optical anisotropy from adjacent regions are mixed. SOLUTION: The diffraction optical element is produced by forming such an oriented state of a polymerizable liquid crystal compd. in a liquid crystal state that regions having different optical anisotropy from adjacent regions are mixed and then polymerizing and hardening the liquid crystal compd. As for the functional groups of the polymerizable liquid crystal compd., any groups which cause polymn. reaction such as epoxy groups, acrylate groups and methacrylate groups can be used. As for the polymerizing and hardening method, photopolymerization is preferably used. As for the method to produce the oriented state with the mixture of regions having different optical anisotropy for adjacent regions, it is preferable to hold a polymerizable liquid crystal compd. 6 between a pair of conductive substrates at least one of which is finely processed, namely glass substrates 1 having a stripe ITO electrode 2 and a solid electrode 3, and then to apply voltage on the substrates.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、表示装置、偏光素
子、光学レンズ、光コンピュータ、光通信、光記録用ピ
ックアップまたは光記録材料等に用いられる回折型光学
素子の製造方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method of manufacturing a diffractive optical element used in a display device, a polarizing element, an optical lens, an optical computer, optical communication, an optical recording pickup, an optical recording material, or the like.

【0002】[0002]

【従来の技術】回折型光学素子は、表示装置、光記録用
ピックアップ、光インタコネクション等において一部実
用または、積極的に研究されるようになってきている。
リソグラフィーや電子ビーム描画等の手法により、表面
形状や屈折率の分布状態を制御したものを回折型光学素
子として利用している。
2. Description of the Related Art Diffractive optical elements have come to be partially used or actively studied in display devices, optical recording pickups, optical interconnections and the like.
A device in which the surface shape and the distribution state of the refractive index are controlled by a technique such as lithography and electron beam drawing is used as a diffractive optical element.

【0003】回折型光学素子には多くの種類が存在する
が、格子ピッチや断面形状を工夫することによって、偏
光依存性があるものがいくつか知られている。例えば、
複屈折材料をイオン交換することによる偏光依存性回折
型光学素子の製造方法が、Tech. Digest on 2nd Optoel
ectronics Conf. pp.166-169(1988)において開示されて
いる。
There are many types of diffractive optical elements, but some are known to have polarization dependence by devising the grating pitch or the sectional shape. For example,
A method for manufacturing a polarization-dependent diffractive optical element by ion-exchange of a birefringent material is described in Tech. Digest on 2nd Optoel
ectronics Conf. pp. 166-169 (1988).

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】上記Tech. Digest on
2nd Optoelectronics Conf. pp.166-169(1988)に記載の
方法は、LiNbO3基板の表面に、リソグラフィー技
術によって回折型光学素子の位相パタンに相当する金属
薄膜を形成し、加熱することにより溶融した酸に、基板
を浸しイオン交換して位相格子を形成した後、該位相格
子の上に位相を補償するための誘電体を形成することに
より偏光依存性回折型光学素子を作製するものである。
この方法以外にも偏光依存性回折型光学素子に関する提
案がいくつかなされているが、プロセスが複雑なものが
多く、偏光依存性回折型光学素子を生産性よく製造する
方法の開発が望まれている。
[Problems to be Solved by the Invention] Tech. Digest on
In the method described in 2nd Optoelectronics Conf. Pp.166-169 (1988), a metal thin film corresponding to the phase pattern of a diffractive optical element is formed on the surface of a LiNbO 3 substrate by a lithography technique and melted by heating. A polarization dependent diffractive optical element is manufactured by immersing a substrate in an acid and ion-exchange to form a phase grating, and then forming a dielectric for compensating the phase on the phase grating.
In addition to this method, some proposals have been made regarding polarization-dependent diffractive optical elements, but the process is often complicated, and development of a method for manufacturing polarization-dependent diffractive optical elements with high productivity is desired. There is.

【0005】本発明はかかる課題を解決し、偏光依存性
回折型光学素子をも作製可能である、回折型光学素子を
生産性よく製造する方法を得ることを目的とする。
An object of the present invention is to solve the above problems and to obtain a method for producing a diffraction-type optical element with high productivity, which is capable of producing a polarization-dependent diffraction-type optical element.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】本発明の回折型光学素子
の製造方法は、液晶状態にある重合性液晶化合物を、隣
接した領域との光学異方性が異なる領域を混在させた状
態である配向状態にして重合硬化させることで、回折型
光学素子を製造することを特徴としている。
The method for producing a diffractive optical element of the present invention is a state in which a polymerizable liquid crystal compound in a liquid crystal state is mixed with a region having a different optical anisotropy from an adjacent region. It is characterized in that a diffractive optical element is produced by polymerizing and hardening in an oriented state.

【0007】重合性液晶化合物は、ある液晶状態におい
て、電場、磁場、配向膜等の外部エネルギーにより、配
向を制御することが可能であり、その配向状態を保持し
た状態で硬化させることにより、液晶状態における配向
状態を保持することが可能である。
In a certain liquid crystal state, the polymerizable liquid crystal compound can control the alignment by an external electric energy such as an electric field, a magnetic field, an alignment film, and the like. It is possible to maintain the alignment state in the state.

【0008】重合性液晶化合物の官能基としては、エポ
キシ基、アクリレート基、メタクリレート基等重合反応
を生じ得るものであれば良い。特にアクリレート基、メ
タクリレート基を有する重合性液晶は、重合に際して脱
離化合物等を発生しない、光重合可能等の特徴を有して
いるので、重合性液晶化合物が配向している状態におい
て硬化させるといった本発明の製造方法においては、好
ましく利用できる。
The functional group of the polymerizable liquid crystal compound may be any group capable of causing a polymerization reaction such as an epoxy group, an acrylate group and a methacrylate group. In particular, the polymerizable liquid crystal having an acrylate group or a methacrylate group does not generate a leaving compound or the like during the polymerization, and is characterized by being photopolymerizable, so that the polymerizable liquid crystal compound is cured in the aligned state. It can be preferably used in the production method of the present invention.

【0009】重合性液晶化合物は単独で液晶状態になら
ないものであっても、数種類の重合性化合物を混合する
ことにより、ある温度範囲において液晶性を発現するの
であれば、その混合物を重合性液晶化合物として使用し
得る。
Even if the polymerizable liquid crystal compound does not become a liquid crystal state by itself, if a mixture of several kinds of polymerizable compounds exhibits liquid crystallinity in a certain temperature range, the mixture is used as a polymerizable liquid crystal. It can be used as a compound.

【0010】重合硬化方法としては、光、熱重合法等が
用いられるが、好ましくは光重合法である。重合硬化す
る際には、重合性液晶化合物は液晶状態である必要があ
る。
As the polymerization and curing method, a photopolymerization method, a photopolymerization method or the like is used, but a photopolymerization method is preferable. When polymerizing and curing, the polymerizable liquid crystal compound needs to be in a liquid crystal state.

【0011】光重合を用いた場合、重合性液晶化合物の
特性としては、液晶状態が少なくとも10℃以上90℃
以下の領域において発現することが好ましく、より好ま
しくは15℃以上70℃以下である。この温度領域のい
ずれかにおいて液晶状態となる温度範囲が10℃以上の
幅を持つことが好ましく、より好ましくは15℃以上で
ある。この液晶状態の温度範囲はできるだけ広い方が製
造上好ましい。液晶の相転移挙動は昇温過程と降温過程
では異なる場合があるが、いずれかの過程で上記温度範
囲で液晶相を発現すればよい。また、液晶状態より高い
温度領域では等方状態となることが必要である。10℃
未満の領域でしか液晶状態をとらない重合性液晶化合物
では、製造上において冷却工程を必要とすることや、低
温領域では重合性液晶の粘度が上昇する傾向にあり、均
一な配向状態を得ることが困難である場合が多い。一
方、90℃より高温領域でのみ液晶相が発現するような
重合性液晶化合物では、液晶相にするために90℃より
高温度にする必要がありこの温度に保持している間に熱
重合が進行してしまう場合があり、プロセス上問題とな
ることがある。
When photopolymerization is used, the characteristic of the polymerizable liquid crystal compound is that the liquid crystal state is at least 10 ° C. and 90 ° C.
It is preferably expressed in the following region, more preferably 15 ° C or higher and 70 ° C or lower. It is preferable that the temperature range in which a liquid crystal is present in any of these temperature regions has a width of 10 ° C. or more, and more preferably 15 ° C. or more. It is preferable in manufacturing that the temperature range of the liquid crystal state is as wide as possible. The phase transition behavior of the liquid crystal may be different in the temperature rising process and the temperature lowering process, but the liquid crystal phase may be expressed in the above temperature range in either process. In addition, it is necessary to be an isotropic state in a temperature range higher than the liquid crystal state. 10 ℃
In the polymerizable liquid crystal compound that takes a liquid crystal state only in the region below, a cooling step is required in production, and the viscosity of the polymerizable liquid crystal tends to increase in the low temperature region to obtain a uniform alignment state. Is often difficult. On the other hand, in the case of a polymerizable liquid crystal compound in which a liquid crystal phase appears only in a temperature range higher than 90 ° C., it is necessary to raise the temperature to higher than 90 ° C. in order to obtain a liquid crystal phase, and thermal polymerization is performed while maintaining this temperature. It may progress and may cause a problem in the process.

【0012】また、熱重合を用いた場合には、熱重合に
要する温度が、重合性液晶化合物が液晶状態を呈する温
度範囲にある必要がある。
When the thermal polymerization is used, the temperature required for the thermal polymerization needs to be within the temperature range in which the polymerizable liquid crystal compound exhibits a liquid crystal state.

【0013】液晶状態には特に限定はないが、好ましく
はネマチック状態、スメクチック状態、より好ましくは
ネマチック状態である。これらは配向の制御性が容易で
ある点で他の液晶状態より優れている場合が多い。光硬
化前に結晶状態または等方状態である場合には、硬化後
に回折型光学素子として制御された微細配向状態を得る
ことは困難である。また、光硬化前は良好な配向状態を
していても、硬化後に配向が大きく乱れてしまい、回折
型光学素子として必要な光学異方性を保持できないよう
な重合性液晶化合物は使用することができない。
The liquid crystal state is not particularly limited, but is preferably a nematic state, a smectic state, more preferably a nematic state. These are often superior to other liquid crystal states in that the controllability of alignment is easy. If it is in a crystalline state or an isotropic state before photo-curing, it is difficult to obtain a controlled fine alignment state as a diffractive optical element after curing. Further, it is possible to use a polymerizable liquid crystal compound that does not maintain the optical anisotropy required as a diffractive optical element because the orientation is largely disturbed after curing even though it has a good alignment state before photocuring. Can not.

【0014】カイラルネマチック状態を得るためにはネ
マチック状態をとる重合性液晶にカイラル液晶を混合さ
せることによっても得られるが、この際、カイラル液晶
の混合量がネマチック液晶に対して10重量%以下であ
るならば、このカイラル液晶は必ずしも重合性である必
要はない。
In order to obtain the chiral nematic state, it can be obtained by mixing a chiral liquid crystal with a polymerizable liquid crystal having a nematic state. In this case, when the amount of the chiral liquid crystal is 10% by weight or less with respect to the nematic liquid crystal. The chiral liquid crystal, if present, does not necessarily have to be polymerizable.

【0015】以下に好ましい重合性液晶化合物の化学式
を(1)から(19)に示す。これらを単独で用いた場
合、製膜性や硬化後の光学特性等に不都合が生じる場合
には、混合物であってもよい。
The chemical formulas of the preferred polymerizable liquid crystal compounds are shown below in (1) to (19). When these are used alone, and when problems such as film-forming properties and optical properties after curing occur, a mixture may be used.

【0016】[0016]

【化1】 Embedded image

【0017】[0017]

【化2】 Embedded image

【0018】[0018]

【化3】 Embedded image

【0019】[0019]

【化4】 Embedded image

【0020】[0020]

【化5】 Embedded image

【0021】[0021]

【化6】 [Chemical 6]

【0022】[0022]

【化7】 Embedded image

【0023】[0023]

【化8】 Embedded image

【0024】[0024]

【化9】 Embedded image

【0025】[0025]

【化10】 Embedded image

【0026】[0026]

【化11】 Embedded image

【0027】[0027]

【化12】 [Chemical 12]

【0028】[0028]

【化13】 Embedded image

【0029】[0029]

【化14】 Embedded image

【0030】[0030]

【化15】 Embedded image

【0031】[0031]

【化16】 Embedded image

【0032】[0032]

【化17】 Embedded image

【0033】[0033]

【化18】 Embedded image

【0034】[0034]

【化19】 Embedded image

【0035】[0035]

【化20】 Embedded image

【0036】ただし、上記(1)から(19)は、
1,R3は炭素数8以下の直鎖アルキル基、直鎖アルコ
キシ基または無し、R2は炭素数10以下のアルキル
基、炭素数10以下のアルコキシ基、シアノ基、フッ
素、塩素または水素である。また、化学式(20)で示
されるように、Aはアクリレート基またはメタクリレー
ト基を指す。
However, the above (1) to (19)
R 1 and R 3 are linear alkyl groups having 8 or less carbon atoms, linear alkoxy groups or none, R 2 is alkyl groups having 10 or less carbon atoms, alkoxy groups having 10 or less carbon atoms, cyano groups, fluorine, chlorine or hydrogen. Is. In addition, as shown in the chemical formula (20), A indicates an acrylate group or a methacrylate group.

【0037】上記化合物の一部はCONFERENCE RECORD OF
THE 1994 INTERNATIONAL DISPLAYRESEARCH CONFERENCE
のP161-164や、特開昭62−70406号公報等にも記
載されている。
Some of the above compounds are CONFERENCE RECORD OF
THE 1994 INTERNATIONAL DISPLAY RESEARCH CONFERENCE
P161-164, JP-A-62-70406 and the like.

【0038】また、アクリレート基及びまたはメタクリ
レート基を有する重合性液晶化合物には開始剤を添加す
ることが好ましい。開始剤を添加した場合、重合性液晶
化合物の配向性に影響を与え、相転移温度等に影響を与
える場合があるので、重合性液晶化合物に対して3重量
%以下とすることが好ましく、また、開始剤の量が少な
すぎても反応の効率が悪くなるので開始剤量の下限は
0.01重量%以上が好ましく、より好ましくは0.0
5重量%以上である。開始剤としては、液晶の配向性が
添加しない場合に比べてできるだけ変化しないものを用
いた方が好ましい。光開始剤の場合には、硬化させるた
めに用いられる光波長において効率的に反応を起こし得
るものであればよく公知のものを使用できる。
Further, it is preferable to add an initiator to the polymerizable liquid crystal compound having an acrylate group and / or a methacrylate group. When an initiator is added, it may affect the orientation of the polymerizable liquid crystal compound and may affect the phase transition temperature and the like, so it is preferably 3% by weight or less with respect to the polymerizable liquid crystal compound. If the amount of the initiator is too small, the efficiency of the reaction is deteriorated. Therefore, the lower limit of the amount of the initiator is preferably 0.01% by weight or more, more preferably 0.0
5% by weight or more. As the initiator, it is preferable to use an initiator that does not change as much as possible as compared with the case where the orientation of the liquid crystal is not added. In the case of the photoinitiator, any known photoinitiator may be used as long as it can efficiently react at the light wavelength used for curing.

【0039】重合硬化前の重合性液晶化合物は、隣接し
た領域の光学異方性が異なる領域を混在させた配向状態
にすることが必要があるが、ここでいう光学異方性と
は、配向状態が異なることにより、例えば複屈折率と膜
厚との積で表されるΔn・dや光学軸の向きが異なる状
態を指す。本発明の製造方法により得られる回折型光学
素子は微小な光学異方性の集合であるが、それぞれの微
小領域における光学異方性の大きさやその分散状態は、
回折型光学素子としての利用目的に応じて設計すること
になる。
The polymerizable liquid crystal compound before polymerization and curing needs to be in an alignment state in which adjacent regions having different optical anisotropies are mixed, and the optical anisotropy here means the alignment. By different states, for example, Δn · d represented by the product of the birefringence and the film thickness and the direction of the optical axis are different. The diffractive optical element obtained by the manufacturing method of the present invention is a set of minute optical anisotropy, and the magnitude of the optical anisotropy in each minute region and its dispersion state are
It is designed according to the purpose of use as a diffractive optical element.

【0040】液晶状態にある重合性液晶化合物におい
て、隣接した領域の光学異方性が異なる領域を混在させ
た配向状態にする方法としては、少なくとも一方が微細
加工された一対の導電性基板間に重合性液晶化合物を挟
持し、電圧を印加する事による方法や、隣接した微小領
域の配向状態が異なるように少なくとも一方が微細加工
された配向膜を有する一対の基板間に、重合性液晶化合
物を挟持する方法等があるが、好ましくは前者の方法で
ある。
In a polymerizable liquid crystal compound in a liquid crystal state, a method of forming an alignment state in which adjacent regions having different optical anisotropies are mixed is provided between a pair of conductive substrates finely processed in at least one of them. The polymerizable liquid crystal compound is sandwiched and a voltage is applied, or the polymerizable liquid crystal compound is sandwiched between a pair of substrates having an alignment film in which at least one is finely processed so that the alignment states of adjacent minute regions are different. There is a method of sandwiching, but the former method is preferable.

【0041】この隣接した領域の光学異方性が異なる領
域を混在させた配向状態にする方法として、少なくとも
一方が微細加工された一対の導電性基板間に重合性液晶
化合物を挟持し、電圧を印加することによる方法におい
て、重合硬化の方法として光重合を用いるのであれば、
導電性基板のいずれか一方は、重合硬化光透過性でなく
てはならない。こうした導電性基板としてはガラス上の
ITO(インジウム錫酸化物)電極等公知の材料を用い
ることができる。
As a method for providing an alignment state in which regions having different optical anisotropies of adjacent regions are mixed, a polymerizable liquid crystal compound is sandwiched between a pair of conductive substrates, at least one of which is finely processed, and a voltage is applied. In the method by applying, if photopolymerization is used as a method for polymerizing and curing,
Either of the conductive substrates must be polymerized and cured light transmissive. As such a conductive substrate, a known material such as an ITO (indium tin oxide) electrode on glass can be used.

【0042】またここでいう微細加工とはこのガラス上
の電極に対する微細加工を言う。微細加工のピッチは回
折効果が発現する程度の大きさである必要があり、0.
01〜100μmであることが好ましく、より好ましく
は0.1〜30μmである。この微細加工は公知のリソ
グラフィー法等により行うことが可能である。もちろ
ん、本発明の製造方法による回折型光学素子は、この微
細加工された導電性基板の回折効果を利用したものでな
いことはいうまでもない。このような基板を用いて重合
性液晶化合物を挟持し、適当な間隔を保って電圧を印加
することにより、電極のある部分と無い部分等において
重合性液晶化合物の配向性に差が生じ、その結果、各微
小部分の光学異方性に差が生じることから回折効果が発
現する。この回折効果が発現している状態にある液晶配
向状態を重合硬化させ、回折効果を保持させることが本
発明の製造方法の特徴である。
The fine processing referred to here means fine processing for the electrodes on the glass. The pitch of the fine processing needs to be large enough to produce the diffraction effect.
The thickness is preferably from 01 to 100 μm, more preferably from 0.1 to 30 μm. This fine processing can be performed by a known lithography method or the like. Of course, it goes without saying that the diffractive optical element according to the manufacturing method of the present invention does not utilize the diffraction effect of this finely processed conductive substrate. By sandwiching the polymerizable liquid crystal compound using such a substrate and applying a voltage while maintaining an appropriate interval, a difference occurs in the orientation of the polymerizable liquid crystal compound in a portion with an electrode and a portion without the electrode. As a result, a difference occurs in the optical anisotropy of each minute portion, so that the diffraction effect is exhibited. It is a feature of the production method of the present invention that the liquid crystal alignment state in which the diffraction effect is exhibited is polymerized and cured to maintain the diffraction effect.

【0043】ここで基板間隔としては0.05〜100
μmであることが好ましく、より好ましくは1〜50μ
mである。この基板間隔を制御するものとしては公知の
マイクロスペーサー等が好適に用いられる。また、重合
性液晶化合物の配向制御をより良好に行うために、導電
性基板上にさらに配向膜を設けても良い。この配向膜は
液晶配向膜としては公知のラビング処理されたポリイミ
ド、ポリビニルアルコールやSiOXの斜方蒸着膜等が
好適に用いられる。配向膜のラビング方位や導電性基板
の微細加工は目的に応じて設計される。
Here, the substrate interval is 0.05 to 100.
μm is preferable, and more preferably 1 to 50 μm.
m. A well-known micro spacer or the like is preferably used to control the distance between the substrates. Further, in order to better control the alignment of the polymerizable liquid crystal compound, an alignment film may be further provided on the conductive substrate. As the liquid crystal alignment film, a well-known rubbing-treated polyimide film, polyvinyl alcohol, or an oblique vapor deposition film of SiO x is preferably used as the liquid crystal alignment film. The rubbing direction of the alignment film and the fine processing of the conductive substrate are designed according to the purpose.

【0044】それぞれ隣接した領域の光学異方性が異な
る微小領域を発生させる方法として、少なくとも一方が
微細加工された一対の導電性基板間に重合性液晶化合物
を挟持し、電圧を印加することによる方法を用いた場合
には、重合性液晶化合物は誘電率異方性を有しているこ
とが必要である。誘電率異方性は正でも負でも使用可能
である。
As a method of generating minute regions in which adjacent regions have different optical anisotropies, a polymerizable liquid crystal compound is sandwiched between a pair of conductive substrates, at least one of which is finely processed, and a voltage is applied. When the method is used, the polymerizable liquid crystal compound needs to have dielectric anisotropy. Either positive or negative dielectric anisotropy can be used.

【0045】重合性液晶化合物の重合硬化後の状態にあ
る硬化物が回折型光学素子となるが、十分な強度が得ら
れない場合には支持体上に形成しても良い。透過型の回
折型光学素子として用いる場合には、この支持体として
は、ガラス、プラスチック基板等を挙げることができ
る。プラスチック基板としてはフィルム状でも良いが、
材質として好ましくは、ポリエステル、ポリアリレー
ト、ポリカーボネート、ポリスルホン、ポリエーテルス
ルホン、ポリエーテルエーテルケトン、ポリアミド、ポ
リイミド、アラミド、トリアセチルセルロースおよびそ
れらの共重合体等である。
The cured product of the polymerizable liquid crystal compound in the state after polymerization and curing serves as a diffractive optical element, but if sufficient strength cannot be obtained, it may be formed on a support. When used as a transmission type diffractive optical element, examples of the support include glass and plastic substrates. A film may be used as the plastic substrate,
Preferable materials are polyester, polyarylate, polycarbonate, polysulfone, polyethersulfone, polyetheretherketone, polyamide, polyimide, aramid, triacetylcellulose and copolymers thereof.

【0046】これら支持体は測定波長400nm〜80
0nmの範囲において透過率が80%以上、ヘイズ値は
1%以下であることが好ましい。また、偏光依存性回折
型光学素子として用いる場合には、公知の位相差板、偏
光板や光学的に等方であるものを支持体として用いるこ
とが好ましい。ここでいう光学等方とは、リタデーショ
ンが590nmの光で測定した値で20nm以下である
フィルムのことを指す。位相差板、偏光板との組み合わ
せにより、目的に応じた様々な光学特性を有する回折型
光学素子を得ることができる。
These supports have a measurement wavelength of 400 nm to 80
It is preferable that the transmittance is 80% or more and the haze value is 1% or less in the range of 0 nm. When used as a polarization-dependent diffractive optical element, it is preferable to use a well-known retardation plate, a polarizing plate or an optically isotropic one as a support. The term “optical isotropic” as used herein means a film having a retardation of 20 nm or less when measured with light having a wavelength of 590 nm. A diffractive optical element having various optical characteristics depending on the purpose can be obtained by combining the retardation plate and the polarizing plate.

【0047】一方、反射型の回折型光学素子としては必
ずしも光透過型の支持体を用いる必要はなく、反射板を
設けても良い。反射板の材質としてはアルミニウム、ス
テンレス等の金属が好適に用いられる。もちろんガラス
等透明基板上にスパッタ法等によりこれら金属を積層し
たものでも良い。
On the other hand, it is not always necessary to use a light transmission type support as the reflection type diffractive optical element, and a reflection plate may be provided. A metal such as aluminum or stainless steel is preferably used as the material of the reflector. Of course, it is also possible to stack these metals on a transparent substrate such as glass by a sputtering method or the like.

【0048】支持体上に硬化物を積層させる方法として
は、重合性液晶化合物を硬化させた後、硬化するに要し
た基板から硬化物を剥がし支持体に転写するといった方
法等が好適に用いられる。転写法を用いる際には、重合
性液晶化合物を重合硬化させる際に用いた基板と硬化物
との接着性は弱いことが好ましい。また、重合硬化させ
る過程において用いた基板が、上記した特性を有する基
板であれば転写せずにそのまま支持体として使用するこ
とができる。
As a method for laminating the cured product on the support, a method of curing the polymerizable liquid crystal compound and then peeling off the cured product from the substrate required for curing and transferring it to the support is preferably used. . When the transfer method is used, it is preferable that the adhesiveness between the substrate used for polymerizing and curing the polymerizable liquid crystal compound and the cured product is weak. Further, if the substrate used in the process of polymerizing and curing is a substrate having the above-mentioned characteristics, it can be directly used as a support without being transferred.

【0049】支持体は硬化物の両側にあっても良く、ま
た片側のみの場合には、支持体とは反対側の面にハード
コート層や反射防止層を設けても良い。これらは公知の
材料、製法により形成することが可能である。
The support may be on both sides of the cured product, and when only one side is provided, a hard coat layer or antireflection layer may be provided on the surface opposite to the support. These can be formed by known materials and manufacturing methods.

【0050】[0050]

【実施例1】 <回折型光学素子の作製>まずは次の化学式(21)〜
(23)に示される重合性液晶化合物を、以下に記す方
法で合成した。
Example 1 <Fabrication of Diffractive Optical Element> First, the following chemical formulas (21)-
The polymerizable liquid crystal compound represented by (23) was synthesized by the method described below.

【0051】[0051]

【化21】 [Chemical 21]

【0052】[0052]

【化22】 Embedded image

【0053】[0053]

【化23】 Embedded image

【0054】化学式(21)に示される重合性液晶化合
物は次のようにして合成した。そのためにまずは化学式
(24)で表される4−[4−n−ペンチルフェニルエ
チニル]フェノールを、公知の方法で合成した。
The polymerizable liquid crystal compound represented by the chemical formula (21) was synthesized as follows. Therefore, first, 4- [4-n-pentylphenylethynyl] phenol represented by the chemical formula (24) was synthesized by a known method.

【0055】[0055]

【化24】 Embedded image

【0056】この化合物13.4gとトリエチルアミン
15.6gを、テトラヒドロフラン200mlに溶解さ
せ、この溶液を5℃に冷却した。これにアクリル酸クロ
ライド7.0gのテトラヒドロフラン溶液50mlを5
分間かけて滴下した後、1時間反応させた。反応終了
後、酢酸エチル500mlを加えて抽出し、有機層を希
炭酸水素ナトリウム水溶液で洗った後、水洗した。無水
硫酸ナトリウムを用いて有機層を乾燥させた後、さらに
水洗した。無水硫酸ナトリウムを用いて有機層を乾燥さ
せた後、溶媒を留去して粗生成物17.5gを得た。こ
の粗生成物をカラムクロマトグラフィー処理を行い生成
した。このカラム処理は担体をシリカゲル、展開溶媒を
酢酸エチル:n−ヘキサン=1:8として行った。さら
にメタノールから再結晶させ、化学式(21)に示され
る重合性液晶化合物を9.5gを得た。
13.4 g of this compound and 15.6 g of triethylamine were dissolved in 200 ml of tetrahydrofuran, and this solution was cooled to 5 ° C. 50 ml of a tetrahydrofuran solution containing 7.0 g of acrylic acid chloride was added to this.
After dropping over a period of 1 minute, the mixture was reacted for 1 hour. After completion of the reaction, 500 ml of ethyl acetate was added for extraction, and the organic layer was washed with a dilute aqueous solution of sodium hydrogen carbonate and then with water. The organic layer was dried using anhydrous sodium sulfate and then washed with water. After drying the organic layer with anhydrous sodium sulfate, the solvent was distilled off to obtain 17.5 g of a crude product. This crude product was produced by subjecting it to column chromatography. This column treatment was performed using silica gel as a carrier and ethyl acetate: n-hexane = 1: 8 as a developing solvent. Further, it was recrystallized from methanol to obtain 9.5 g of the polymerizable liquid crystal compound represented by the chemical formula (21).

【0057】次に化学式(22)に示される重合性液晶
化合物は次のようにして合成した。そのためにまずは化
学式(25)で表される4−プロピルシクロヘキシルフ
ェノールを公知の方法により合成した。
Next, the polymerizable liquid crystal compound represented by the chemical formula (22) was synthesized as follows. Therefore, first, 4-propylcyclohexylphenol represented by the chemical formula (25) was synthesized by a known method.

【0058】[0058]

【化25】 Embedded image

【0059】この化合物11.2gとトリエチルアミン
15.6gを、テトラヒドロフラン200mlに溶解さ
せ、この溶液を5℃に冷却した。これにアクリル酸クロ
ライド7.0gのテトラヒドロフラン溶液50mlを5
分間かけて滴下した後、1時間反応させた。反応終了
後、酢酸エチル500mlを加えて抽出し、有機層を希
炭酸水素ナトリウム水溶液で洗った後、水洗した。無水
硫酸ナトリウムを用いて有機層を乾燥させた後、さらに
水洗した。無水硫酸ナトリウムを用いて有機層を乾燥さ
せた後、溶媒を留去して粗生成物14.5gを得た。こ
の粗生成物をカラムクロマトグラフィー処理を行い生成
した。このカラム処理は担体をシリカゲル、展開溶媒を
酢酸エチル:n−ヘキサン=1:8として行った。さら
にメタノールから再結晶させ、化学式(22)に示され
る重合性液晶化合物を7.8gを得た。
11.2 g of this compound and 15.6 g of triethylamine were dissolved in 200 ml of tetrahydrofuran, and this solution was cooled to 5 ° C. 50 ml of a tetrahydrofuran solution containing 7.0 g of acrylic acid chloride was added to this.
After dropping over a period of 1 minute, the mixture was reacted for 1 hour. After completion of the reaction, 500 ml of ethyl acetate was added for extraction, and the organic layer was washed with a dilute aqueous solution of sodium hydrogen carbonate and then with water. The organic layer was dried using anhydrous sodium sulfate and then washed with water. After drying the organic layer with anhydrous sodium sulfate, the solvent was distilled off to obtain 14.5 g of a crude product. This crude product was produced by subjecting it to column chromatography. This column treatment was performed using silica gel as a carrier and ethyl acetate: n-hexane = 1: 8 as a developing solvent. Further, it was recrystallized from methanol to obtain 7.8 g of the polymerizable liquid crystal compound represented by the chemical formula (22).

【0060】続いて化学式(23)に示される重合性液
晶化合物は次のようにして合成した。そのためにまずは
4−ヒドロキシ−4’−シアノビフェニル40gとトリ
エチルアミン53gをテトラヒドロフラン400mlに
溶解させ、この溶液を5℃に冷却した。これにアクリル
酸クロライド25gのテトラヒドロフラン溶液200m
lを15分間かけ滴下した後、1時間反応させた。反応
終了後、酢酸エチル1000mlを加えて抽出し、有機
層を希炭酸水素ナトリウム水溶液で洗った後、さらに水
洗した。無水硫酸ナトリウムを用いて有機層を乾燥させ
た後、溶媒を留去して粗生成物45gを得た。これをカ
ラムクロマトグラフィー(担体;シリカゲル、展開溶
媒;酢酸エチル:n−ヘキサン=1:5)処理し、さら
にメタノールから再結晶させて、化学式(23)に示さ
れる重合性液晶化合物を20g得た。
Subsequently, the polymerizable liquid crystal compound represented by the chemical formula (23) was synthesized as follows. Therefore, first, 40 g of 4-hydroxy-4′-cyanobiphenyl and 53 g of triethylamine were dissolved in 400 ml of tetrahydrofuran, and this solution was cooled to 5 ° C. A solution of 25 g of acrylic acid chloride in 200 m of tetrahydrofuran
1 was added dropwise over 15 minutes and then reacted for 1 hour. After completion of the reaction, 1000 ml of ethyl acetate was added for extraction, the organic layer was washed with a dilute aqueous solution of sodium hydrogen carbonate, and then further washed with water. After drying the organic layer with anhydrous sodium sulfate, the solvent was distilled off to obtain 45 g of a crude product. This was subjected to column chromatography (carrier; silica gel, developing solvent; ethyl acetate: n-hexane = 1: 5) and recrystallized from methanol to obtain 20 g of the polymerizable liquid crystal compound represented by the chemical formula (23). .

【0061】こうして得られた化学式(21)〜(2
3)からなる重合性液晶化合物を、それぞれ、40:4
0:20(モル比)の割合で混合させた。この重合性液
晶化合物の混合体は、少なくとも室温付近から64℃ま
ではネマチック液晶状態であり、64℃以上では等方状
態となる。さらに光開始剤としてはチバガイギー社製の
商品名「イルガキュアー651」として市販されている
2,2−ジメトキシ−2−フェニルアセトフェノンを、
この重合性液晶化合物混合体に対して、0.5重量%混
ぜ、これを後述の基板間に挟持する重合性液晶化合物混
合体とした。
Thus obtained chemical formulas (21) to (2
The polymerizable liquid crystal compound of 3) is added to 40: 4, respectively.
They were mixed at a ratio of 0:20 (molar ratio). This mixture of polymerizable liquid crystal compounds is in a nematic liquid crystal state at least from around room temperature to 64 ° C, and isotropic at 64 ° C or higher. Further, as the photoinitiator, 2,2-dimethoxy-2-phenylacetophenone commercially available under the trade name "Irgacure 651" manufactured by Ciba-Geigy Co.,
0.5% by weight of the polymerizable liquid crystal compound mixture was mixed to obtain a polymerizable liquid crystal compound mixture which was sandwiched between substrates to be described later.

【0062】ITO電極付き導電性基板の間隔を4μ
m、片側のITO電極を10μmピッチのストライプ電
極、もう一方のITO電極をベタ電極、また配向膜とし
てはポリイミド膜を用いて両電極上に形成した後、スト
ライプ状電極長手方向に対して垂直方向にアンチパラレ
ルとなるようにラビング処理した4cm×4cmの大き
さのガラスセルを作製した。ガラスの厚みは1.1mm
のものを用いた。
The distance between the conductive substrates with ITO electrodes is 4 μm.
m, the ITO electrode on one side is a stripe electrode with a pitch of 10 μm, the other ITO electrode is a solid electrode, and a polyimide film is used as an alignment film on both electrodes to form a vertical direction with respect to the longitudinal direction of the stripe electrode. Then, a glass cell having a size of 4 cm × 4 cm which was rubbed so as to be anti-parallel was prepared. Glass thickness is 1.1 mm
Was used.

【0063】このセルに前述の重合性液晶化合物混合体
を70℃で注入し、25℃に冷却後、電極間に5V、5
0Hzの電圧を印加した。そしてこの状態において偏光
顕微鏡にて観察したところ、重合性液晶化合物混合体は
隣接した領域の光学異方性が異なる領域を混在させた配
向状態になっていることが確認された。そしてその後、
2mW/cm2にて3分間の紫外線照射を行った。さら
に、紫外線照射後、150℃で1時間のエージングを行
った。
The above-mentioned polymerizable liquid crystal compound mixture was poured into this cell at 70 ° C., and after cooling to 25 ° C., 5 V was applied between the electrodes for 5 V.
A voltage of 0 Hz was applied. When observed under a polarizing microscope in this state, it was confirmed that the polymerizable liquid crystal compound mixture had an alignment state in which adjacent regions having different optical anisotropies were mixed. And then
Ultraviolet irradiation was performed at 2 mW / cm 2 for 3 minutes. Furthermore, after irradiation with ultraviolet rays, aging was performed at 150 ° C. for 1 hour.

【0064】こうして、図1に示す構成の回折型光学素
子が得られた。図1は、ガラスセルに重合性液晶混合物
を注入し、電界を膜厚方向に印加した状態における重合
性液晶化合物配向状態を模式的に示したものである。図
1中の(a)は回折型光学素子の断面図であり、(b)
はその平面図である。また図中で1はガラス基板、2は
ストライプ状ITO電極、3はベタ状ITO電極、4と
5は配向膜、6は重合性液晶化合物、7は配向膜のラビ
ング方向、8は電界方向である。
Thus, the diffractive optical element having the structure shown in FIG. 1 was obtained. FIG. 1 schematically shows an alignment state of a polymerizable liquid crystal compound in a state where a polymerizable liquid crystal mixture is injected into a glass cell and an electric field is applied in the film thickness direction. 1A is a cross-sectional view of the diffractive optical element, and FIG.
Is a plan view thereof. In the figure, 1 is a glass substrate, 2 is a striped ITO electrode, 3 is a solid ITO electrode, 4 and 5 are alignment films, 6 is a polymerizable liquid crystal compound, 7 is a rubbing direction of the alignment film, and 8 is an electric field direction. is there.

【0065】<回折型光学素子の評価>ハロゲンランプ
からの光をレンズ、アパーチャーにより平行光線化し、
スポット径が4mmで平行光線化された光を入射光と
し、入射偏光状態と出射偏光状態、回折状態との相関を
評価した。この入射光はほぼ非偏光光状態であり、入射
光の偏光状態は偏光板を用いることにより制御した。
<Evaluation of Diffractive Optical Element> Light from a halogen lamp is converted into parallel rays by a lens and an aperture,
The light having a spot diameter of 4 mm and converted into parallel rays was used as the incident light, and the correlation between the incident polarization state, the emission polarization state, and the diffraction state was evaluated. This incident light is in a substantially non-polarized light state, and the polarization state of the incident light is controlled by using a polarizing plate.

【0066】図2に本回折型光学素子評価の配置を模式
的に示す。図2中で10は回折型光学素子、11は配向
膜ラビング方向、12は白紙、13は入射光、14は出
射回折光、15は回折光の投影状態を示す。図2に示す
ように非偏光光を入射させた場合には、ラビング方向と
平行な方向に出射光がスポット状にならぶことが観測さ
れ、光の回折が生じていることが確認された。
FIG. 2 schematically shows an arrangement for evaluating the present diffractive optical element. In FIG. 2, 10 is a diffractive optical element, 11 is an alignment film rubbing direction, 12 is a blank sheet, 13 is incident light, 14 is outgoing diffracted light, and 15 is a projection state of diffracted light. As shown in FIG. 2, when non-polarized light was incident, it was observed that the emitted light was spotted in a direction parallel to the rubbing direction, and it was confirmed that light was diffracted.

【0067】さらに入射偏光状態、出射偏光状態、そし
て回折状態との相関を評価するため、必要に応じて入射
側と出射側に直線偏光板を入れて評価した。すなわち図
2の構成において、本光学素子と光源との間、そして本
型光学素子と白紙との間に、それぞれ直線偏光板を挿入
し、さらにその直線偏光板の角度を調整して評価した。
出射光の状態は、サンプルから約20cm離れた白紙の
上に投影して観察した。
Further, in order to evaluate the correlation between the incident polarization state, the emission polarization state, and the diffraction state, a linear polarizing plate was inserted on the entrance side and the exit side as necessary for the evaluation. That is, in the configuration of FIG. 2, a linear polarizing plate was inserted between the present optical element and the light source, and between the present optical element and a blank sheet, and the angle of the linear polarizing plate was adjusted for evaluation.
The state of the emitted light was observed by projecting it on a white paper, which was about 20 cm away from the sample.

【0068】その結果、光学素子のラビング方向と2つ
の偏光板の偏光軸とが平行の場合には、白紙上に出射光
がスポット状にならぶことが観測され、光の回折が生じ
ていることが確認された。また、光学素子のラビング方
向と一方の偏光板の偏光軸とが平行で、かつ他方の偏光
板の偏光軸とが直角の場合には、光が透過せず出射光は
観測されなかった。さらには、2つの偏光板の偏光軸は
平行でそれが光学素子のラビング方向とは直角の場合に
は、入射光光軸の延長上に出射光が観測されるのみで、
回折は生じてないことが確認された。
As a result, when the rubbing direction of the optical element and the polarization axes of the two polarizing plates are parallel to each other, it is observed that the emitted light is spotted on a white paper, and the light is diffracted. Was confirmed. Further, when the rubbing direction of the optical element and the polarization axis of one polarizing plate were parallel to each other and the polarization axis of the other polarizing plate was perpendicular to each other, no light was transmitted and no outgoing light was observed. Furthermore, when the polarization axes of the two polarizing plates are parallel and perpendicular to the rubbing direction of the optical element, the emitted light is only observed on the extension of the incident light optical axis,
It was confirmed that diffraction did not occur.

【0069】また、本光学素子と光源との間には偏光板
を挿入せず、本型光学素子と白紙との間にのみ直線偏光
板を挿入しその直線偏光板の角度を調整して、同様に評
価した。その結果、光学素子のラビング方向と偏光板の
偏光軸とが平行の場合には、白紙上に出射光がスポット
状にならぶことが観測され、光の回折が生じていること
が確認された。ただしこの場合には、入射光光軸の延長
上に現れたスポットの明るさは弱いものであった。ま
た、光学素子のラビング方向と偏光板の偏光軸が直角の
場合には、入射光光軸の延長上に出射光が観測されるの
みで、回折は生じてないことが確認された。
A polarizing plate is not inserted between the optical element and the light source, but a linear polarizing plate is inserted only between the optical element of this type and a blank sheet, and the angle of the linear polarizing plate is adjusted. It evaluated similarly. As a result, when the rubbing direction of the optical element and the polarization axis of the polarizing plate were parallel, it was observed that the emitted light was spotted on a white paper, and it was confirmed that the light was diffracted. However, in this case, the brightness of the spot appearing on the extension of the optical axis of the incident light was weak. It was also confirmed that when the rubbing direction of the optical element and the polarization axis of the polarizing plate were at right angles, only the emitted light was observed on the extension of the incident light optical axis, and no diffraction occurred.

【0070】こうした上記の結果は、エージング後の回
折型光学素子に対するものであるが、紫外線硬化前の電
圧印加状態、および紫外線硬化後にも回折光強度等は多
少異なるが、ほぼ同様の結果を得た。また、導電性膜が
付いたガラス基板を剥離し、同様の評価を行ったが、上
記の結果と同様であった。このように本発明の製造方法
により作製された回折型光学素子は偏光依存性を有して
いることが示された。
The above results are for the diffractive optical element after aging, but almost the same results are obtained although the voltage application state before ultraviolet curing and the diffracted light intensity and the like are slightly different after ultraviolet curing. It was Further, the glass substrate having the conductive film was peeled off and the same evaluation was performed, but the result was the same as the above. Thus, it was shown that the diffractive optical element manufactured by the manufacturing method of the present invention has polarization dependency.

【0071】[0071]

【実施例2】 <回折型光学素子の作製>ITO電極付き導電性基板の
間隔8μm、両側のITO電極を10μmピッチのスト
ライプ電極としたものを直交、また配向膜としてはポリ
ビニールアルコール膜を用いて両電極上に形成した後、
片側のストライプ状電極長手方向に対して垂直方向にア
ンチパラレルとなるようにラビング処理した4cm×4
cmの大きさのガラスセルを作製した。ガラスの厚みは
1.1mmのものを用いた。
Example 2 <Fabrication of Diffractive Optical Element> A conductive substrate with ITO electrodes has a space of 8 μm, ITO electrodes on both sides are stripe electrodes having a pitch of 10 μm, and is orthogonal, and a polyvinyl alcohol film is used as an alignment film. After forming on both electrodes,
4 cm x 4 rubbed so as to be antiparallel in the direction perpendicular to the longitudinal direction of the striped electrode on one side
A glass cell having a size of cm was prepared. The glass used had a thickness of 1.1 mm.

【0072】このセルに実施例1と同じ重合性液晶化合
物混合体を70℃で注入し、25℃に冷却後、電極間に
9V、50Hzの電圧を印加した。そしてこの状態にお
いて偏光顕微鏡にて観察したところ、重合性液晶化合物
は隣接した領域の光学異方性が異なる領域を混在させた
配向状態になっていることが確認された。そしてその
後、2mW/cm2にて3分間の紫外線照射を行った。
さらに、紫外線照射後、150℃で1時間のエージング
を行った。
The same polymerizable liquid crystal compound mixture as in Example 1 was injected into this cell at 70 ° C., cooled to 25 ° C., and a voltage of 9 V and 50 Hz was applied between the electrodes. When observed under a polarization microscope in this state, it was confirmed that the polymerizable liquid crystal compound was in an aligned state in which adjacent regions having different optical anisotropies were mixed. Then, after that, ultraviolet irradiation was performed at 2 mW / cm 2 for 3 minutes.
Furthermore, after irradiation with ultraviolet rays, aging was performed at 150 ° C. for 1 hour.

【0073】こうして、図3に模式的に示すような回折
型光学素子を作製した。なお図3中では、配向膜の省略
している。この図3中で、20はガラス基板、21はス
トライプ状ITO電極、22は重合性液晶化合物であ
る。
Thus, a diffractive optical element as schematically shown in FIG. 3 was produced. Note that the alignment film is omitted in FIG. In FIG. 3, 20 is a glass substrate, 21 is a striped ITO electrode, and 22 is a polymerizable liquid crystal compound.

【0074】<回折型光学素子の評価>ハロゲンランプ
からの光をレンズ、アパーチャーにより平行光線化し、
スポット径が4mmで平行光線化された光を入射光と
し、非偏光光を入射した場合の、サンプルより約20c
m離れた位置にある白紙上に投影された出射光状態を模
式的に表したものを図4に示す。図4中で、30は白
紙、31は出射光により生じたスポットである。
<Evaluation of Diffractive Optical Element> Light from a halogen lamp is converted into parallel rays by a lens and an aperture,
Approximately 20c from the sample when non-polarized light is incident, with incident light being parallel light with a spot diameter of 4 mm
FIG. 4 schematically shows a state of emitted light projected on a white paper located at a distance of m. In FIG. 4, 30 is a blank sheet and 31 is a spot generated by the emitted light.

【0075】これにより回折が生じていることを確認し
た。また、紫外線硬化前の電圧印加状態、および紫外線
硬化後にも回折光強度等は多少異なるが、ほぼ同様の結
果を得た。さらに、導電性基板を剥離し同様の評価を行
ったが、評価結果は同様であった。
As a result, it was confirmed that diffraction had occurred. Further, although the voltage applied state before the UV curing and the diffracted light intensity and the like after the UV curing were slightly different, almost the same result was obtained. Furthermore, the conductive substrate was peeled off and the same evaluation was performed, but the evaluation results were the same.

【0076】[0076]

【発明の効果】本発明は、液晶状態にある重合性液晶化
合物において、それぞれ隣接した領域の光学異方性が異
なる微小領域を多数発生させた後、その状態において重
合硬化させるといった新規な回折型光学素子の製造方法
に関するもので、本発明により、光通信、表示装置等に
好適に用いられる高機能な光学特性を有する回折型光学
素子を生産性よく提供することができるといった効果を
有する。
INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention is a novel diffraction type compound in which a polymerizable liquid crystal compound in a liquid crystal state is formed with a large number of minute regions having mutually different optical anisotropies, and then polymerized and cured in that state. The present invention relates to a method for manufacturing an optical element, and the present invention has an effect that a diffractive optical element having highly functional optical characteristics, which is suitably used for optical communication, a display device, and the like, can be provided with high productivity.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】実施例1における回折型光学素子の模式図FIG. 1 is a schematic diagram of a diffractive optical element in Example 1.

【図2】回折型光学素子評価の配置FIG. 2 Arrangement of diffractive optical element evaluation

【図3】実施例2における回折型光学素子の模式図FIG. 3 is a schematic diagram of a diffractive optical element in Example 2.

【図4】実施例2において白紙上に投影された出射光FIG. 4 is an emitted light projected on a white paper in Example 2.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 ガラス基板 2 ストライプ状ITO電極 3 ベタ状ITO電極 4 配向膜 5 配向膜 6 重合性液晶化合物 7 配向膜ラビング方向 8 電界方向 10 回折型光学素子 11 配向膜ラビング方向 12 白紙 13 入射光 14 出射光 15 投影された出射光 20 ガラス基板 21 ストライプ状ITO電極 22 重合性液晶化合物 30 白紙 31 出射光により生じたスポット 1 Glass substrate 2 Striped ITO electrode 3 Solid ITO electrode 4 Alignment film 5 Alignment film 6 Polymerizable liquid crystal compound 7 Alignment film rubbing direction 8 Electric field direction 10 Diffractive optical element 11 Alignment film rubbing direction 12 White paper 13 Incident light 14 Outgoing light 15 Projected outgoing light 20 Glass substrate 21 Striped ITO electrode 22 Polymerizable liquid crystal compound 30 White paper 31 Spot generated by outgoing light

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 液晶状態にある重合性液晶化合物を、隣
接した領域との光学異方性が異なる領域を混在させた状
態である配向状態にして重合硬化させることで、回折型
光学素子を製造することを特徴とする回折型光学素子の
製造方法。
1. A diffractive optical element is manufactured by polymerizing and curing a polymerizable liquid crystal compound in a liquid crystal state in an alignment state in which regions having different optical anisotropies from adjacent regions are mixed. A method of manufacturing a diffractive optical element, comprising:
【請求項2】 隣接した領域との光学異方性が異なる領
域を混在させた状態である配向状態を、少なくとも一方
が微細加工された一対の導電性基板間に重合性液晶化合
物を挟持し、電圧を印加することにより得ることを特徴
とする請求項1記載の回折型光学素子の製造方法。
2. A polymerizable liquid crystal compound is sandwiched between a pair of conductive substrates, at least one of which is finely processed to have an alignment state in which regions having different optical anisotropies from adjacent regions are mixed. The method of manufacturing a diffractive optical element according to claim 1, wherein the method is obtained by applying a voltage.
【請求項3】 重合性液晶化合物として、アクリレート
基および/またはメタクリレート基を有する重合性液晶
化合物を用いることを特徴とする請求項1〜2のいづれ
かに記載の回折型光学素子の製造方法。
3. The method for producing a diffractive optical element according to claim 1, wherein a polymerizable liquid crystal compound having an acrylate group and / or a methacrylate group is used as the polymerizable liquid crystal compound.
【請求項4】 重合硬化させる手段としては光重合であ
ることを特徴とする請求項1〜3のいづれかに記載の回
折型光学素子の製造方法。
4. The method for producing a diffractive optical element according to claim 1, wherein the means for polymerizing and curing is photopolymerization.
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